（浙江選考）2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第35講 克隆技術(shù)課件.ppt

第35講克隆技術(shù),知識(shí)1 克隆的概念與植物克隆,知識(shí)2 動(dòng)物的克隆,知識(shí)梳理,考點(diǎn)一 植物的克隆,考點(diǎn)二 動(dòng)物的克隆,考點(diǎn)突破,知識(shí)1克隆的概念與植物克隆 一、克隆技術(shù),教材研讀,1.克隆的概念 不通過(guò)兩個(gè)分子、兩個(gè)細(xì)胞或兩個(gè)個(gè)體的結(jié)合,只由一個(gè)模板分子、母細(xì)胞或母體直接形成新一代分子、細(xì)胞或個(gè)體。,2.不同水平上的克隆 (1)分子水平:基因克隆是指某種目的基因的復(fù)制、分離過(guò)程。 (2)細(xì)胞水平:細(xì)胞克隆技術(shù)在利用雜交瘤制備單克隆抗體的操作中得到充分運(yùn)用。 (3)個(gè)體水平:包括植物的無(wú)性生殖及核移植技術(shù)。,3.克隆技術(shù)的發(fā)展方向 微生物克隆、遺傳工程克隆、個(gè)體水平上的克隆。,4.克隆的條件 (1)具有包含物種完整基因組的細(xì)胞核的活細(xì)胞。 (2)能有效調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)。 (3)完成胚胎發(fā)育的必要的環(huán)境條件。,二、植物的克隆 1.原理 植物細(xì)胞的全能性,即植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都具有遺傳上的全能性,因而都具有發(fā)育為完整植株的潛能。,2.植物組織培養(yǎng)程序 配制培養(yǎng)基 切取消毒的組織塊 培養(yǎng) 獲得愈傷組織 誘導(dǎo) 新植株,3.原生質(zhì)體培養(yǎng) 離體植物細(xì)胞原生質(zhì)體新植株,4.液體懸浮培養(yǎng) 將含有愈傷組織的試管搖床單細(xì)胞。 這種單細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小而細(xì)胞核大,這是胚性細(xì)胞的特征。在適宜的培養(yǎng)基中,這種單細(xì)胞可以發(fā)育成胚狀體,然后繼續(xù)發(fā)育,可以形成植株。,5.植物細(xì)胞工程 外源遺傳物質(zhì)受體細(xì)胞具有特定性狀的新植株或通過(guò) 細(xì)胞融合、顯微注射等將不同來(lái)源的遺傳物質(zhì)重新組合以獲得具有特定性狀的新植株,6.植物細(xì)胞全能性的表達(dá)程度 實(shí)踐證明,植物體的幾乎所有組織的細(xì)胞,通過(guò)誘導(dǎo)都可以再生新植株,都具有遺傳上的全能性。但是由于不同種類植物或同種植物的不同基因型個(gè)體之間遺傳性的差異,細(xì)胞全能性的表達(dá)程度大不 相同。有些品種或品系的培養(yǎng)細(xì)胞所誘導(dǎo)出的再生植株,在多次 繼代培養(yǎng)后,會(huì)喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力。,知識(shí)2動(dòng)物的克隆 一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 從動(dòng)物體中取出相關(guān)的組織,將其分散成單個(gè)的細(xì)胞,然后在人工控制的培養(yǎng)條件下,使這些細(xì)胞得以生存,并保持生長(zhǎng)、分裂(繁殖)乃至接觸抑制和有規(guī)律的衰老、死亡等生命活動(dòng)現(xiàn)象。 二、動(dòng)物組織培養(yǎng) 動(dòng)物組織在體外及人工條件下維持生活狀態(tài)或生長(zhǎng)特性。動(dòng)物組織培養(yǎng)過(guò)程中可以伴隨組織分化。,三、原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng) 1.原代培養(yǎng):從機(jī)體取出后立即進(jìn)行的細(xì)胞、組織培養(yǎng)。 2.傳代培養(yǎng):將原代培養(yǎng)的細(xì)胞分成若干份,接種到若干份培養(yǎng)基中,使其繼續(xù)生長(zhǎng)、增殖。,四、細(xì)胞系和細(xì)胞株 1.細(xì)胞系:原代培養(yǎng)物在首次傳代時(shí)就成為細(xì)胞系。 2.細(xì)胞株:從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞,一般具有恒定的染色體組型、同功酶類型、病毒敏感性和生化特性等。,五、克隆培養(yǎng)法 1.概念:把一個(gè)單細(xì)胞從群體中分離出來(lái)單獨(dú)培養(yǎng),使之繁衍成一個(gè)新的細(xì)胞群體的技術(shù)。未經(jīng)克隆化的細(xì)胞系具有異質(zhì)性。 2.基本要求:必須肯定所建成的克隆來(lái)源于單個(gè)細(xì)胞。,六、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)及應(yīng)用 1.原理:細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 2.方法:物理法(電激)、化學(xué)法和生物法(滅活病毒)。 3.單克隆抗體的特點(diǎn):特異性強(qiáng),靈敏度高,并可大量制備。,1.一般來(lái)說(shuō),動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件(D) 無(wú)毒的環(huán)境無(wú)菌的環(huán)境 合成培養(yǎng)基需加血清溫度與動(dòng)物體溫相近 需要O2,不需要CO2CO2能調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH A.B. C.D.,解析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件:無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境,在培養(yǎng)液中可以添加一定量的抗生素,以防止培養(yǎng)過(guò)程中的污染;細(xì)胞體外培養(yǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)基本相同,需要糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等;在使用合成培養(yǎng)基時(shí),通常需要加入血清、血漿等一些天然成分;細(xì)胞體外培養(yǎng)的適宜溫度一般與動(dòng)物的體溫相近;多數(shù)細(xì)胞生存的適宜pH為7.27.4;細(xì)胞培養(yǎng)需要的氣體主要有O2和CO2,O2是細(xì)胞代謝所必需的,CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。,2.如圖表示植物組織培養(yǎng)過(guò)程。據(jù)圖分析下列敘述正確的是(D) A.植株根尖細(xì)胞的全能性比植株根尖細(xì)胞的強(qiáng) B.試管的培養(yǎng)基中含有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,不含有機(jī)物 C.試管中的細(xì)胞具有細(xì)胞質(zhì)豐富、細(xì)胞核和液泡都大的特性 D.調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的比例可誘導(dǎo)產(chǎn)生不同的植物器官,解析由于是由上的組織經(jīng)培養(yǎng)形成的個(gè)體,故二者根尖細(xì)胞的全能性應(yīng)該相同,A錯(cuò);由到的過(guò)程中植物細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用,因而試管的培養(yǎng)基中含有有機(jī)物如蔗糖等,故B錯(cuò);試管中的細(xì)胞為愈傷組織細(xì)胞,液泡小,故C錯(cuò)。,3.下列關(guān)于“篩選”的敘述中,不正確的是(C) A.在誘變育種、雜交育種、單倍體育種過(guò)程中都要進(jìn)行篩選 B.在制備單克隆抗體、通過(guò)植物體細(xì)胞雜交的方法獲得雜種植株的過(guò)程中要進(jìn)行篩選 C.在小鼠胚胎細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,通過(guò)篩選可以獲得具有無(wú)限分裂能力的細(xì)胞系 D.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后需要進(jìn)行篩選,解析誘變育種、單倍體育種和雜交育種會(huì)產(chǎn)生多種不同性狀的子代,要得到特定性狀的品種必須進(jìn)行篩選;兩種植物的原生質(zhì)體融合時(shí)有三種不同的融合原生質(zhì)體(在只考慮兩兩融合的情況下),最終需要的是兩種不同植物的原生質(zhì)體的融合,所以必須進(jìn)行篩選;將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后需要進(jìn)行篩選,選出導(dǎo)入成功的受體細(xì)胞;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中能無(wú)限分裂的細(xì)胞在培養(yǎng)基中保留,其他細(xì)胞衰亡,不需篩選。,4.回答下列關(guān)于動(dòng)物的克隆問(wèn)題: (1)基因型不同的細(xì)胞間的細(xì)胞融合稱為技術(shù),人鼠細(xì)胞融合通常會(huì)丟失的染色體,因此可利用這個(gè)特點(diǎn),進(jìn)行人類基因的定位。 (2)科學(xué)家將生成細(xì)胞和瘤細(xì)胞進(jìn)行雜交,形成雜交瘤細(xì)胞,對(duì)一種克隆的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng),形成分泌單抗的,就能長(zhǎng)久地得到單一的單抗,單抗比一般抗血清的抗體優(yōu)越得多的原因是。,(3)科學(xué)家從一個(gè)流產(chǎn)的雌性獼猴的胚胎中,取兩個(gè)體細(xì)胞的核,并分別進(jìn)行核移植,發(fā)育成雙胞胎克隆猴,該雙胞胎克隆猴相當(dāng)于是(同卵/異卵)雙生?？寺?dòng)物的成功說(shuō)明了在胚胎發(fā)育和個(gè)體發(fā)育中,細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控發(fā)育的作用。,答案(1)細(xì)胞雜交人(2)抗體細(xì)胞株單抗識(shí)別抗原部位專一,而一般抗血清的抗體是一群識(shí)別不同抗原部位的抗體混合物(3)同卵細(xì)胞核,解析(1)基因型不同的細(xì)胞間的細(xì)胞融合就是細(xì)胞雜交;人鼠細(xì)胞融合通常會(huì)丟失人的染色體,可以進(jìn)行人類基因的定位。(2)科學(xué)家將抗體生成細(xì)胞和瘤細(xì)胞進(jìn)行雜交,形成雜交瘤細(xì)胞;對(duì)一種克隆的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng),形成單抗細(xì)胞株,就能長(zhǎng)久地得到單一的單抗,單抗比一般抗血清的抗體優(yōu)越得多的原因是單抗識(shí)別抗原部位專一,而一般抗血清的抗體是一群識(shí)別不同抗原部位的抗體混合物。(3)用于核移植的兩個(gè)細(xì)胞核都來(lái)自同一個(gè)流產(chǎn)的胚胎,即來(lái)自同一個(gè)受精卵有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞,所以該雙胞胎克隆猴相當(dāng)于同卵雙生;克隆動(dòng)物的成功 說(shuō)明了在胚胎發(fā)育和個(gè)體發(fā)育中,細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的作用。,考點(diǎn)一植物的克隆,一、植物細(xì)胞的全能性,考點(diǎn)突破,1.基本含義:植物體的每個(gè)活細(xì)胞都具有遺傳上的全能性,因而都具有發(fā)育成完整植株的潛能。 2.基礎(chǔ):植物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有該物種發(fā)育所需的全部遺傳信息。,3.全能性表達(dá)的條件: (1)離體、無(wú)菌。 (2)一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如水、無(wú)機(jī)鹽、蔗糖、維生素等。 (3)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。,4.在生物體內(nèi)細(xì)胞并沒(méi)有表現(xiàn)出全能性的原因 基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá),細(xì)胞分化為不同的組織、器官。 5.植物細(xì)胞全能性的大小: 受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞 分化程度低的細(xì)胞分化程度高的細(xì)胞,二、植物組織培養(yǎng)和植物細(xì)胞工程 1.植物組織培養(yǎng)的步驟,2.植物細(xì)胞工程的操作過(guò)程,3.植物組織培養(yǎng)基本操作要求 (1)取材:含形成層(分生組織)的部分易于誘導(dǎo)形成愈傷組織。盡管植物體其他已分化的部分也可以用于組織培養(yǎng),但誘導(dǎo)愈傷組織的形成比較困難。 (2)消毒:培養(yǎng)基中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),不僅有利于培養(yǎng)物的生長(zhǎng),也利于各種雜菌的生長(zhǎng)。一旦污染,迅速生長(zhǎng)的各種雜菌不僅會(huì)與培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng),還會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)培養(yǎng)物有害的物質(zhì),導(dǎo)致培養(yǎng)物死亡。 知能拓展(1)植物激素是影響脫分化、再分化的重要因素。當(dāng)細(xì)胞,分裂素與生長(zhǎng)素共同使用時(shí),能強(qiáng)力地促進(jìn)愈傷組織的形成,兩者不同濃度的配比在再分化過(guò)程中,分別對(duì)誘導(dǎo)根或芽的產(chǎn)生起關(guān)鍵作用。當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的濃度比高時(shí),有利于芽的產(chǎn)生;濃度比低時(shí),有利于根的產(chǎn)生。 (2)光照:對(duì)于植物組織培養(yǎng)來(lái)說(shuō),光照條件非常重要,包括光照強(qiáng)度、時(shí)間和波長(zhǎng)。但在愈傷組織的誘導(dǎo)階段往往要暗培養(yǎng),而在分化再生的過(guò)程中一定要有光照。愈傷組織誘導(dǎo)階段的暗培養(yǎng)有利于細(xì)胞的脫分化產(chǎn)生愈傷組織,如果在光照條件下,容易分化產(chǎn)生維管等組織,則不利于,產(chǎn)生大量的愈傷組織。 (3)無(wú)菌:如果在培養(yǎng)基上有細(xì)菌等微生物存在,它們比植物細(xì)胞具有更強(qiáng)的新陳代謝能力,比植物細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖得更快,而且它們會(huì)產(chǎn)生毒素,使培養(yǎng)基上的植物細(xì)胞死亡。因此,在培養(yǎng)過(guò)程中要求一系列的消毒、滅菌,并且要求無(wú)菌操作。,典例1如圖表示通過(guò)克隆技術(shù)獲得煙草植株的過(guò)程,請(qǐng)回答: (1)過(guò)程往往選取煙草葉片的幼嫩部位需經(jīng)過(guò)處理,才能置于培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。,(2)過(guò)程稱為,過(guò)程稱為。 (3)通過(guò)懸浮培養(yǎng)形成的單細(xì)胞可發(fā)育成,繼而形成植物幼體;也可利用水解細(xì)胞壁,獲得,培養(yǎng)后也可形成植株。 (4)在培養(yǎng)過(guò)程中,若要誘導(dǎo)芽的產(chǎn)生,則配制植物激素時(shí)要。 A.添加適量的生長(zhǎng)素和適當(dāng)減除其他某些激素 B.適當(dāng)配比的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素 C.添加適量的生長(zhǎng)素和適當(dāng)增加其他某些激素,D.適當(dāng)增加細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的量 (5)煙草細(xì)胞很容易再生出新植株,但在長(zhǎng)期培養(yǎng)過(guò)程中,其胚胎發(fā)生和器官形成能力下降,不可能的原因是。 A.染色體畸變或細(xì)胞核變異 B.組織或細(xì)胞中的激素平衡被打破 C.產(chǎn)生了缺乏成胚性的細(xì)胞系 D.植物細(xì)胞全能性喪失,解題關(guān)鍵解答本題的關(guān)鍵在于熟悉植物組織培養(yǎng)的條件、過(guò)程和 各時(shí)期的特點(diǎn),以及了解植物克隆的不同方法,如原生質(zhì)體培養(yǎng)和液體懸浮培養(yǎng)。,答案(1)消毒(2)脫分化再分化(3)幼胚(胚狀體)纖維素酶和果膠酶原生質(zhì)體(4)B(5)D,解析(1)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中如果在培養(yǎng)基上有細(xì)菌等微生物存在,它們比植物細(xì)胞具有更強(qiáng)的新陳代謝能力,比植物細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖得更快,而且它們會(huì)產(chǎn)生毒素,使培養(yǎng)基上的植物細(xì)胞死亡。因此,在培養(yǎng)過(guò)程中要求一系列的消毒、滅菌,并且要求無(wú)菌操作。(2)植物組織培養(yǎng)的原理是植物體細(xì)胞具有全能性。培養(yǎng)過(guò)程可概括為離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織,然后再分化為根、芽或胚狀體,最后發(fā)育為完整植株。(3)液體懸浮培養(yǎng)形成的單細(xì)胞如果在適宜的培養(yǎng)基中可以發(fā)育成胚狀體,最后形成植株;植物細(xì)胞壁的主要成分是纖,維素和果膠,可以用纖維素酶和果膠酶處理獲得裸露的原生質(zhì)體,進(jìn)行原生質(zhì)體培養(yǎng),也可以獲得植株。(4)適量的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素配比可以誘導(dǎo)芽的產(chǎn)生。(5)在長(zhǎng)期的培養(yǎng)過(guò)程中,培養(yǎng)物的胚胎發(fā)生和器官形成能力下降的可能原因是染色體畸變、細(xì)胞核變異或者非整倍體的產(chǎn)生;細(xì)胞或者組織中的激素平衡被打破,或細(xì)胞對(duì)外源生長(zhǎng)物質(zhì)的敏感性改變;或者由于其他原因產(chǎn)生了缺乏胚性的細(xì)胞系。,1-1我國(guó)植物學(xué)家將名貴蘭花的莖尖細(xì)胞放在培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),最終發(fā)育成完整的新植株。如圖是細(xì)胞培養(yǎng)形成蘭花植株示意圖,請(qǐng)據(jù)圖分析回答: 蘭花植株莖尖的切片 試管植物從切片中分離出的莖尖細(xì)胞 胚狀體愈傷組織,(1)過(guò)程和分別表示和。 (2)在培養(yǎng)過(guò)程中,除了提供水分、無(wú)機(jī)鹽、糖類、維生素及氨基酸外,還需要在培養(yǎng)基中加入。同時(shí),在培養(yǎng)過(guò)程中,除必需的溫度、光照和氧氣等外界條件外,成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過(guò)程必須保證。 (3)從育種的角度看,植物組織培養(yǎng)與有性生殖相比,優(yōu)勢(shì)主要有(列舉2條):。,(4)在植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中,可以對(duì)進(jìn)行化學(xué)或物理的誘變處理,促使其發(fā)生突變,再通過(guò)誘導(dǎo)分化形成植株,從中選育出優(yōu)良品種。這種作物新品種的培育方法屬于。 (5)若將蘭花的莖尖細(xì)胞換成蘭花的花粉粒,經(jīng)組織培養(yǎng)和秋水仙素處理形成植株,這種育種方法稱為,其優(yōu)點(diǎn)是。,答案(1)脫分化再分化(2)植物激素(或植物激素類似物)無(wú)菌(3)能保持親本的優(yōu)良性狀;培養(yǎng)周期短,繁殖效率高;能培育無(wú)病毒植株(任舉2條即可)(4)愈傷組織突變體的利用(5)單倍體育種縮短育種年限,培育的品種一定是純種,解析該題主要考查了植物組織培養(yǎng)的過(guò)程、單倍體育種和突變體的利用。(1)過(guò)程為脫分化,過(guò)程為再分化,其中在過(guò)程中既有細(xì)胞分裂,又有細(xì)胞分化。(2)在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,不論是脫分化還是再分化,都需要植物激素刺激,并且要求無(wú)菌操作。(3)植物組織培養(yǎng)與有性生殖相比具有能保持親本的優(yōu)良品質(zhì),培養(yǎng)周期短,繁殖效率高,能培育無(wú)病毒植株等優(yōu)點(diǎn)。(4)突變體利用的操作對(duì)象是愈傷組織,但是該種方法具有很大的盲目性。(5)單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在縮短育種年限、后代不發(fā)生性狀分離等。,考點(diǎn)二動(dòng)物的克隆 一、動(dòng)物的克隆,1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) (1)過(guò)程 (2)原理:細(xì)胞增殖。,(3)條件 充足的營(yíng)養(yǎng)供給微量元素、無(wú)機(jī)鹽、糖類、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、血清等。 適宜的溫度:36.5 0.5 ;適宜的pH:7.27.4。 氣體環(huán)境 無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境,(4)應(yīng)用 生產(chǎn)病毒疫苗、單克隆抗體、干擾素等。 利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中的細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的特點(diǎn),可用燒傷病人自己的健康皮膚細(xì)胞培養(yǎng)出大量的自身薄層皮膚細(xì)胞,以供植皮所需。 培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞用于檢測(cè)有毒物質(zhì),判斷某種物質(zhì)的毒性。 用于生理、病理、藥理等方面的研究。,知能拓展動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中的取材很重要,大部分取自動(dòng)物胚胎或 出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織,這是因?yàn)檫@些組織或器官的細(xì)胞生 命力旺盛,分裂能力強(qiáng)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中胰蛋白酶可消化組織中的膠原纖維和細(xì)胞外的其他成分,獲得細(xì)胞懸浮液。培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞的原因:成塊組織不利于培養(yǎng),其中的細(xì)胞不能與培養(yǎng)液充分接觸,而且動(dòng)物細(xì)胞具有接觸抑制的特性,分散成單個(gè)細(xì)胞有利于培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細(xì)胞因代謝消耗和接觸抑制現(xiàn)象,培養(yǎng)到一定時(shí)期必須進(jìn)行傳代培養(yǎng)。,2.原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng),3.細(xì)胞系和細(xì)胞株,4.克隆培養(yǎng)法 (1)概念:把一個(gè)單細(xì)胞從群體中分離出來(lái)單獨(dú)培養(yǎng),使之繁衍成一個(gè)新的細(xì)胞群體的技術(shù),又稱細(xì)胞克隆。 (2)培養(yǎng)結(jié)果:細(xì)胞克隆的遺傳性狀均一,表現(xiàn)的性狀相似,稱為純系。 (3)應(yīng)用 分離出缺乏特殊基因的突變細(xì)胞系。 研究遺傳規(guī)律和生理特性的重要材料。,5.克隆與核移植 (1)原理:動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。 (2)過(guò)程:,(3)結(jié)果:產(chǎn)生新個(gè)體。,易混易錯(cuò)動(dòng)物難以克隆的根本原因:分化了的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì) 中的調(diào)節(jié)蛋白,關(guān)閉了細(xì)胞核中與個(gè)體發(fā)育有關(guān)的基因。 重組卵發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體,體現(xiàn)了細(xì)胞核的全能性而非動(dòng)物細(xì)胞的全 能性。 重建合子的細(xì)胞質(zhì)必須來(lái)自卵細(xì)胞的原因:卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中沒(méi)有與關(guān)閉個(gè)體發(fā)育有關(guān)基因的調(diào)節(jié)蛋白。 動(dòng)物克隆屬于無(wú)性繁殖,產(chǎn)生新個(gè)體的性別、絕大多數(shù)性狀與供核親本一致。,二、單克隆抗體的制備,1.原理:一個(gè)(或一種)漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞)只產(chǎn)生一種抗體,小鼠骨髓瘤細(xì)胞能夠無(wú)限增殖。因此雜交瘤細(xì)胞就具備了既能無(wú)限增殖,又能大量產(chǎn)生單一抗體的特征。,2.用雜交瘤技術(shù)制備單抗的基本方法 (1)用外界抗原刺激動(dòng)物(如小鼠、兔子等),使其發(fā)生免疫反應(yīng),使B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體; (2)利用仙臺(tái)病毒或聚乙二醇等作介導(dǎo),使經(jīng)免疫的動(dòng)物的脾細(xì)胞與可以無(wú)限傳代的骨髓瘤細(xì)胞融合; (3)經(jīng)過(guò)篩選、克隆培養(yǎng),獲得來(lái)自單一細(xì)胞的既能產(chǎn)生特異抗體、又能無(wú)限增殖的雜交瘤細(xì)胞克隆。,3.過(guò)程 雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞 單克隆抗體,4.用雜交瘤技術(shù)制備單抗的優(yōu)點(diǎn) 可以從特異抗原成分比例極少的抗原混合物中獲得單抗。這是因?yàn)?經(jīng)過(guò)克隆篩選,可以從產(chǎn)生各種不同抗體的雜交瘤混合群體中得到產(chǎn)生特異抗體的雜交瘤。,5.單抗的應(yīng)用 單抗可作為特異探針,研究相應(yīng)抗原蛋白的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞學(xué)分布及其功能。 易錯(cuò)易混(1)關(guān)鍵點(diǎn)分析: 細(xì)胞融合完成的標(biāo)志:細(xì)胞核融合成一個(gè)核。 雜交瘤細(xì)胞的特性:既能無(wú)限增殖,又能產(chǎn)生大量特異抗體。 獲取單克隆抗體的場(chǎng)所;若在培養(yǎng)基中進(jìn)行雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng),則從培養(yǎng)液中提取;若在小鼠或其他動(dòng)物腹腔中培養(yǎng),則從腹水中提取。,(2)用雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體中的幾種細(xì)胞比較,(3)制備單克隆抗體過(guò)程中的兩次篩選,1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物體細(xì)胞核移植的比較,易混易錯(cuò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中兩次用到胰蛋白酶,第一次用胰蛋白酶 處理剪碎的組織使之分散成單個(gè)細(xì)胞,第二次使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫落下來(lái)。 原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)為分瓶培養(yǎng)時(shí)。,2.植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較,典例2(2016課標(biāo)全國(guó),40,15分)下圖表示通過(guò)核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物(二倍體)的流程。 回答下列問(wèn)題: (1)圖中A表示正常細(xì)胞核,染色體數(shù)為2n,則其性染色體的組成可為,。過(guò)程表示去除細(xì)胞核,該過(guò)程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行,去核時(shí)常采用的方法。代表的過(guò)程是。 (2)經(jīng)過(guò)多次傳代后,供體細(xì)胞中的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此,選材時(shí)必須關(guān)注傳代次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)物性狀不完全相同,從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是。 (4)與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣,其他克隆動(dòng)物的成功獲得也證明了。,解題關(guān)鍵理解動(dòng)物個(gè)體克隆的過(guò)程以及用到的技術(shù)。,答案(1)XX或XY顯微操作胚胎移植(2)遺傳物質(zhì)(3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響(4)動(dòng)物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性,解析(1)因供體的性別不確定,故其細(xì)胞核內(nèi)的性染色體組成為XX或XY;一般將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到M中期,用顯微操作法將其細(xì)胞核去除;代表的過(guò)程是胚胎移植。(2)傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞可以保持正常的二倍體核型,超過(guò)10代以后,供體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會(huì)降低。(3)克隆動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來(lái)自卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀會(huì)產(chǎn)生影響。(4)克隆動(dòng)物的成功獲得可以證明動(dòng)物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。,2-1科學(xué)家利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄馬鈴薯雜種植株,為了便于雜種細(xì)胞的篩選和鑒定,科學(xué)家利用紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì),其培育過(guò)程如圖所示: (1)植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理有,。 (2)人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有物理法和化學(xué)法,其中物理法包括等。在鑒定雜種原生質(zhì)體時(shí)可用顯微鏡觀察,根據(jù)細(xì)胞膜表面熒光的不同可觀察到種不同的融合原生質(zhì)體(只考慮兩兩融合),當(dāng)觀察到時(shí)可判斷該原生質(zhì)體是由番茄原生質(zhì)體和馬鈴薯原生質(zhì)體融合而成的。 (3)過(guò)程和過(guò)程依次為,過(guò)程中的培養(yǎng)基常添,加的植物激素是。 (4)若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體,馬鈴薯細(xì)胞中含n條染色體,則“番茄馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含條染色體。,答案(1)細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性(2)離心、振動(dòng)、電激3融合的原生質(zhì)體表面既有紅色熒光又有綠色熒光(3)脫分化、再分化生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素(4)2(m+n),解析(1)植物體細(xì)胞雜交是指將不同種的植物體細(xì)胞,在一定條件下誘導(dǎo)融合成雜種細(xì)胞,并把雜種細(xì)胞培育成雜種植株的技術(shù),因此體現(xiàn)的生物學(xué)原理為細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性。(2)人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的物理法包括離心、振動(dòng)、電激等?？茖W(xué)家利用紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì),因此在鑒定雜種原生質(zhì)體時(shí)可用顯微鏡觀察。細(xì)胞膜表面發(fā)出不同熒光的融合原生質(zhì)體有3種情況(只考慮兩兩融合):發(fā)紅色熒光的番茄原生質(zhì)體融合的原生質(zhì)體、發(fā)綠色熒光的馬鈴薯原生質(zhì)體融合的原生質(zhì)體、既有,紅色熒光又有綠色熒光的番茄原生質(zhì)體和馬鈴薯原生質(zhì)體融合而成的原生質(zhì)體,所以當(dāng)觀察到融合的原生質(zhì)體表面既有紅色熒光又有綠色熒光時(shí)可判斷該原生質(zhì)體是由番茄原生質(zhì)體和馬鈴薯原生質(zhì)體融合而成的。 (3)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中雜種細(xì)胞通過(guò)脫分化形成愈傷組織,愈傷組織通過(guò)再分化形成植物體,所以過(guò)程和過(guò)程依次為脫分化、再分化。在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,其培養(yǎng)基常添加的植物激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。(4)雜種細(xì)胞的染色體數(shù)為融合前兩種細(xì)胞染色體數(shù)之和,即(m+n)條;細(xì)胞在有絲分裂后期,著絲粒分裂,姐妹染色單體分開(kāi),導(dǎo)致 雜種細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍為2(m+n)條。,